Меню сайта
Поиск по сайту
Номера журнала
Рубрики журнала
Фотоальбомы
Разное
Друзья сайта
Продажа журналов
Пользователи
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Яндекс.Метрика

Индекс цитирования.
Главная » Статьи » Разное » Книга "Формула-1. Гонки и гоночные автомобили" Артем Атоян

Глава 3. Часть 3

Стремительно возросли динамические качества и максимальная скорость. В конце сезона при замере максимальной скорости на стартово-финишной прямой итальянской Монцы был зарегистрирован новый рекорд скорости (в км/ч) для автомобилей Формулы 1:

«Бенеттон Б-186/5» (Бергер) —351,2

«Бенеттон Б-186/6» (Фаби) — 349,8

«Бребхем БТ-55/6» (Уорик) — 346,4

«Бребхем БТ-55/7» (Патрезе) — 346,4

«Эрроуз А-8/5» (Бутсен) —341,1

«Эрроуз А-8/6» (Даннер) — 338,7

Неудивительно, что заговорили о снижении уровня безопасности чемпионата мира, если на прямой Формула 1 «идет» со скоростью почти 100 м/с. Причем необходимо отметить, что столь высокие показатели были достигнуты после очередного сокращения объема бензобаков (195 л вместо 220 л) и несмотря на увеличение лобовой площади (за счет возросших размеров задних антикрыльев).

Поэтому вполне естественным и необходимым шагом стало ограничение давления наддува до 4 атм, вступившее в силу с началом спортивного сезона 1987 года. На практике осуществление этого требования потребовало установки специального клапана, открывающегося при достижении системой наддува дозволенного давления. Применение этого устройства вызвало, как ни странно, нарекания гонщиков, так как резкое падение мощности при открытии клапана доставляло немало неудобств. Параллельно с мерами по ограничению мощности турбодвигателей повышался рабочий объем традиционных двигателей с 3,0 л до 3,5 л. Для стимулирования перехода на 3,5-литровые двигатели ФИСА организовала чемпионат в чемпионате. Стартуя в одних и тех же соревнованиях, гонщики, выступающие на автомобилях с классическими двигателями, вычленялись в свой зачет, называемый Кубок Джима Кларка. Аналогичный принцип распространялся и на команды, для которых был выписан Кубок Колина Чепмена. В 1987 году лишь четыре команды предпочли «Форд-Косуорт ДФЦ» (единственную пока марку 3,5-литровых двигателей) турбодвигателю: английские «Тиррелл» и «Марч» и французские «Лола» и «АЖС». Кен Тиррелл, руководитель «Тиррелл Рейсинг Организейшн», например, рассчитывал на успех в гонках, проходящих по городским улицам (Монте-Карло, Детройт и т. п.).

Первые же гонки на улицах столичного Монте-Карло (45-й Большой приз Монако) показали полную несостоятельность этих надежд. Лучшие автомобили с классическими двигателями, хотя и имели меньшую массу, чем формулы с турбодвигателями, не смогли составить им конкуренцию.

Для сравнения приведем данные по трем лучшим в Монте-Карло автомобилям обеих групп.

Марка и тип автомобиля  Гонщик Масса автомобиля, кг  Максимальная скорость, км/ч    Лучшее время круга
                                        Автомобили с двигателем «Форд-Косуорт ДФЦ» 3,5 л   
«Лола ЛЦ-87/2»Эллио   515248,45 1 мин 29,459 с
«Тиррелл ДГ-016/2»    Палмер  517253,34 1 мин 28,088 с 
«Марч-87/1»  Капелли  545250,58 1 мин 29,147 с 
                                        Автомобили с двигателем 1,5 л — турбо    
«Уилльямс ФУ-11/4»Пике558 265,29 1 мин 24,755 с 
«Лотус-99Т/4»  Сенна570 277,49 1 мин 23,711 с 
«Феррари Ф-1/87/96»  Альборетто571 266,80 1 мин 26,102 с
Как видим, даже располагая массой более чем на 40 кг меньшей (в лучшем случае), автомобили с 3,5-литровыми двигателями значительно медленнее «турбо». Разница во времени прохождения одного круга на уровне почти 5 с со всей очевидностью демонстрирует невозможность равной борьбы.

Что касается надежды на снижение максимальной скорости за счет ограничения мощности, то принятые меры практически не повлияли на нее. К примеру, наивысшая максимальная скорость во время проведения Большого приза Сан-Марино-87 (трасса «Дино Феррари» — Имола, Италия), показанная Найджелом Менселлом на автомобиле «Уилльямс ФУ-11»,— 335,3 км/ч; таким образом, введение ограничения лишь незначительно (менее пяти процентов) уменьшило максимальную скорость.

В силу вышеизложенного новый курс ФИСА — ФИА на отказ с 1989 года от применения двигателей с турбонаддувом являлся наиболее приемлемым. Как вы помните, на каждый килограмм массы лучшего гоночного автомобиля конца шестидесятых годов «Лотус-495» приходилось всего 0,812 л.с. За время действия тех же технических требований (с небольшими изменениями) этот показатель достиг уровня 2,321 л.с./кг («Уилльямс ФУ-11»). Столь быстрый рост удельной мощности предопределил и улучшение динамических показателей. Наиболее характерным показателем может служить здесь время разгона автомобиля с места до скорости 100 км/ч. Вот как изменялось время (в с) за последние годы:

1974     «Бребхем БТ-44»             5,40

1979     «Тиррелл-009»                4,00

1980     «Рено РЕ-25»»                2,23

1984     «Альфа Ромео-184Т»      2,05

1986     «Минарди М-185Б»        1,80

Как видим, за последние тринадцать лет время разгона до 100 км/ч уменьшилось ровно в три раза. Среди движущейся техники этот показатель у Формулы 1 практически самый лучший. Если не считать, конечно, американские дрегстеры, предназначенные для гонок по прямой на дистанцию 1/4 мили (402,335 м). Лучший среди этих монстров — дрегстер «Бернштайн» — оснащен восьмицилиндровым двигателем с рабочим объемом 8125 см³ и «питается» адской смесью, состоящей из 90 процентов нитрометана и 10 процентов метанола. Мощность — 3000 л.с. (2205 кВт). «Выстреливает» этот, с позволения сказать, автомобиль так, что отметку в 100 км/ч пилот проскакивает, не заметив, через 0,5 с.

Технические достижения 1966—1988 гг.

Двигатель

Первые годы действия новых технических требований не очень повлияли на рост мощности. Литровая мощность находилась в пределах 100 л.с./л (74 кВт/л) («Репко- 620») — 126 л.с./л (93,2 кВт/л) («Феррари-312»). Вскоре, однако, опыт, накопленный во время действия прошлых требований, начал приносить свои плоды. К 1968 году ведущее положение заняла четырехклапанная схема распределительного механизма. Редкие сторонники трехклапанной схемы («Феррари», «Мазерати») окончательно отказались от нее. Прирост в мощности за счет добавления еще одного клапана был очевиден. Обычным стал и привод распределительных валов набором шестеренок, у «Форд-Косуорт ДФВ», например, четыре распределительных вала приводились в действие тринадцатью шестернями (при использовании цепи нарушались фазы газораспределения из-за ее растяжения на высоких оборотах). К 1969 году мощность самого массового двигателя «Косуорт» достигла 435 л.с. (322 кВт) при 10 000 мин-1, то есть 145 л.с./л (107,3 кВт/л). Таким образом, уже на третий год существования новых требований была получена литровая мощность большая, чем в конце действия предыдущих требований. Дальнейшее развитие этого двигателя проходило так:    

1971     Измененная система впуска и выпуска

1974     Новый алюминиевый блок цилиндров

1980     Измененная система охлаждения и смазки

1981     Десмодромная система газораспределения

 Последний вариант этого двигателя, подготовленный в 1983 году («Косуорт ДФУ»), развивал мощность 530 л.с. (392,2 кВт) при 12 000 мин-1, то есть 176 л.с./л (130,2 кВт/л). Причем за этот же период масса двигателя уменьшилась с первоначальных 168 до 139 кг. Отношение максимальной мощности к массе двигателя (показатель, косвенно отражающий совершенство конструкции двигателя) улучшилось на 32 процента.

Конец шестидесятых годов стал переломным в области применения новых материалов, в первую очередь магния. Его использование, правда, сдерживалось повышенной коррозионностью, и только после нахождения соответствующих ингибиторов дорога магнию была открыта.

После дебюта турбодвигателя начался новый период развития. В 1977 году мощность двигателя «Рено ЕФ-1» равнялась 500 л.с. (370 кВт) при 11 000 мин-1, то есть 333 л.с./л (246,2 кВт/л), а в 1984 году «Рено ЕФ-4» — 750 л.с. (555 кВт) при 12 000 мин-1, то есть 500 л.с./л (370 кВт/л). За эти же восемь лет масса комплектного двигателя (с теплообменниками) уменьшилась с 180 до 158 кг, а отношение мощности к массе двигателя улучшилось на 41 процент. Если же подвести общий итог развития двигателей за рассматриваемые 20 лет, то, сравнивая лучший двигатель 1966 года «Репко-620» с последней модификацией двигателя «Хонда РА-163», получим следующие результаты:

«Репко-620» — 3 л — 300 л.с. (220,5 кВт) — 100 л.с./л (73,5 кВт/л);

«Хонда РА-163» — 1,5 л турбо — 1300 л.с. (955,5 кВт) — 867 л.с./л (637,2 кВт/л).

Как видим, литровая мощность двигателей Формулы 1 возросла за этот период более чем восьмикратно!

450 л.с. (333 кВт) при 10 500 мин-1               150 л.с./л (111 кВт/л)

465 л.с. (344 кВт) при 10 500 мин-1               155 л.с./л (114,7 кВт/л)

490 л.с. (362,2 кВт) при 11 300 мин-1       163 л.с./л (120,6 кВт/л)

520 л.с. (384,8 кВт) при 12 400 мин-1       173 л.с./л (128 кВт/л)

Что же представляют собой современные двигатели Формулы 1? По количеству цилиндров, как и ранее, единого мнения нет: от четырех до двенадцати. Для двигателей с турбонаддувом преимущество отдается в основном шести цилиндрам. Блок цилиндров отливается либо из алюминиевого сплава, либо из стали. Во втором случае находит применение специальное тонкостенное литье (толщина стенок 3...4 мм).

Шатунно-поршневая группа и детали газораспределительного механизма в большинстве случаев применяются готовые; выпуск практически всех комплектующих налажен специализированными предприятиями. Фирма «Мале» (Германия), к примеру, готовит специальные поршни для подавляющего большинства гоночных двигателей. Исключение составляют «Хонда» и «Косуорт», пользующиеся поршнями собственного изготовления. Фирмы «Мале» и «Гетце» (Германия) поставляют также поршневые кольца. Три предприятия «заботятся» и о вкладышах: «Глико», «Вандервелл», «Клевит».

Четырехклапанная схема газораспределительного механизма мало чем отличается от ранее применяемых. Единственная новинка последних лет: пневматическая десмодромная система двигателя «Рено ЕФ-15 бис». Каждый из 24 клапанов этого шестицилиндрового двигателя имеет специальный поршенек, к которому подведен воздух под давлением 1,2...1,8 ати из специального ресивера емкостью 0,5 л. Подобная система позволяет довести максимальные обороты двигателя до 13000 мин-1.

В системе питания находит применение как механический впрыск топлива («Лукас», «Спика»), так и электронный («Бош», «Кугельфишер»). В последние годы все большее распространение получили интегральные системы впрыска и зажигания, контролируемые борткомпьютером. В шестицилиндровом 1,5-литровом двигателе «Форд-турбо» для этих целей служит компьютер «ЕЕС-1V».

Система зажигания, применяемая в большинстве гоночных автомобилей, базируется на бесконтактном транзисторном зажигании «Лукас Опус», особенностью которого является транзистор, трансформирующий при включении напряжение аккумулятора без участия конденсатора. Единственным недостатком этой системы было повышение потребления энергии — в среднем на 75 процентов. В 1975 году система зажигания получила дальнейшее развитие с появлением комплекса «Маньети Марелли Диноплекс», имевшего плюс ко всему еще и меньшую массу. Вся система зажигания, состоящая из электронного блока, усилителя, выпрямителя, катушки и ограничителя оборотов, имела массу 5,555 кг. Проведенная вскоре модернизация довела массу системы до 2,8 кг. Новая система зажигания «Маньети Марелли Рейсплекс», распространившаяся с 1978 года, имела массу всего 1,94 кг.

Замена пусковой системы с электростартером на пневматическую немало экономила массу, что позволило избавиться от громоздких аккумуляторов. Уже с конца 70-х годов все гоночные автомобили комплектуются 12-вольтовыми батареями мотоциклетного типа, отличающимися малой массой. Подобные аккумуляторы производятся предприятиями «Маньети Марелли» и «РС-компонентс». Приблизительно половина всех гоночных команд применяют аккумуляторы фирмы «Уяса», отличающиеся несколько меньшей массой.

Постоянное совершенствование системы электрооборудования в последние годы привело к значительному улучшению ее параметров, повышению надежности и, что немаловажно, к снижению массы. Если все электрооборудование «Феррари-312Т-3» 1978 года имело массу 13,22 кг, то «Феррари-156 Ф-1» 1986 года — на 4 кг меньше.

Система смазки двигателя, как и ранее,— с сухим картером. Нормальную работу системы смазки двигателя «Альфа Ромео-1260», емкостью 10 л, обеспечивают один нагнетающий и четыре откачивающих насоса.

В системе охлаждения с начала семидесятых годов нашли применение алюминиевые радиаторы, отличающиеся большей теплоотдачей и меньшей (почти на 40 процентов) массой. Около трети гоночных автомобилей комплектуются радиаторами, изготовленными фирмой «Секан», остальные применяют изделия фирм «Бэр», «ИПРА» и «Серк». Проводимые в конце семидесятых годов эксперименты со стеклопластиковыми радиаторами положительных результатов не дали. Надежная работа двигателя с турбонаддувом во многом зависит от эффективной работы теплообменников, лучшие образцы которых охлаждают воздух со 180 до 37° С («Диавиа»). Масса теплообменников 24…27 кг.

Повсеместное применение в начале восьмидесятых годов получил впрыск воды в цилиндр, что приводило к снижению рабочей температуры почти на 20 процентов. На автомобилях «Феррари» использовалась система «Эджип-Эмульсистем», образующая эмульсию из топлива и воды. Подача воды регулируется автоматическим клапаном, который в пусковом положении полностью закрыт. Пропорции подготовленной эмульсии — один литр воды на одиннадцать литров бензина. Очевидно, что это укорачивает жизнь двигателя, но жизнь его не более 5 часов, и поэтому применение бензиноводной эмульсии здесь вполне обосновано.

С середины восьмидесятых годов в конструкции двигателей нашли применение композитные материалы. Из углепластиков изготавливаются клапанные крышки, поддоны картеров, элементы впускной системы.

Трансмиссии

Эволюция двигателей, как ни странно, не привела к радикальным изменениям в трансмиссии. Успешно применявшееся еще в начале шестидесятых годов двухдисковое сцепление «Борг и Бек» и является единственным типом, устанавливаемым на современные формулы. Модификация 1983 года имеет массу 2,5 кг, в то время как масса сцепления транспортного автомобиля с такими же параметрами двигателя достигает 18 кг. Диаметр сцепления — 127 мм (1987 г.).

Подавляющее большинство автомобилей комплектуется самоблокирующим дифференциалом типа «ЦФ Лок-о-Матик» со степенью блокировки 40-80 процентов. Некоторые команды идут на применение новых дифференциалов с еще большей степенью блокировки. К примеру, дифференциал типа «Торсен» автомобиля «Бребхем БТ-53» имел степень блокировки 90 процентов. К концу описываемого периода более трети гоночных автомобилей комплектуется дифференциалами с высокой степенью блокировки.

Привод колес осуществляется посредством полуосей с карданными шарнирами равных угловых скоростей. Большинство команд изготавливает полуоси самостоятельно, в иных случаях применяются комплектующие фирмы «Лебро».

Применявшаяся в конце шестидесятых годов коробка передач «ЦФ-5 ДС-12» представляла собой модификацию модели «ДС-10» и весила 36 кг. Эта коробка комплектовалась девятью парами шестерен главной передачи с передаточным отношением от 3,7 до 5,1. Благодаря использованию высококачественных сталей масса шестерен была уменьшена, а для сокращения времени переключения все синхронизаторы были размещены на ведущем валу. С начала семидесятых годов лидирующее положение заняло специализированное предприятие «Хьюленд». Последняя модель «ФГ-400» комплектовалась тридцатью сменными парами шестерен и, несмотря на отсутствие синхронизаторов и магниевый картер, имела солидную массу — 60 кг. Поперечная коробка передач, применяемая только на автомобилях «Феррари», на 5,5 кг легче. В 1979 году эта оригинальная коробка получила не менее оригинальный электрогидравлический привод включения. На спицах рулевого колеса были расположены две кнопки, нажатие которых позволяло переключиться как с низшей передачи на высшую, так и наоборот за 0,25 с. Причем о том, что включилась именно та передача, которая нужна гонщику, он информировался с помощью специального дисплея, вмонтированного в ступицу рулевого колеса.

С середины восьмидесятых годов большинство гоночных предприятий перешло на изготовление коробок передач своими силами, зачастую принимая за основу набор шестерен от коробок передач фирмы «Хьюленд». Рекордно низкую массу имеют коробки передач, подготовленные в мастерских итальянской команды «Озелла» — 38 кг — на базе хьюлендовской «ФГБ». Малой массой отличаются также коробки передач гоночных «Лотусов» — 45 кг для модели «98Т». Большинство коробок передач автомобилей Формулы 1 имеют массу от 50 («Бребхем БТ-54») до 57 кг («Мак-Ларен МП-4/2Б»). Хотя и здесь бывают своего рода исключения, например — 64 кг — коробка передач «Лижье ЖС-27».

Несущие конструкции

Начавшееся в 1962 году применение монокока вместо пространственной рамы получило во все последующие годы дальнейшее развитие. Монокок «Лотуса-49» имел крутильную жесткость уже 415 кг∙м/град, то есть на 20 процентов большую, чем его предшественник с «Лотуса-25». Ужесточавшиеся с каждым годом условия эксплуатации требовали увеличения жесткости несущей конструкции, поэтому в 1976 году на «Мак-Ларене М-26» впервые были применены алюминиевые гексагональные соты авиационного типа, служившие заполнителем деформационных зон, а спустя три года монокок автомобиля «Вольф ВР-9» уже весь был изготовлен из алюминиевого «сэндвича». Основу монокока составляли семь поперечин; в местах крепления ответственных деталей монокок усиливался приклепкой пластин из углепластика, в остальных — алюминиевыми пластинами. Монокок подобной конструкции отличался высокой жесткостью на кручение — 800 кг∙м/град. Однако и этого со временем стало мало, и в 1981 году увидели свет новые конструкции, использовавшие богатый опыт авиастроения,— «Мак-Ларен МП-4/1» и «Лотус-88». Основными материалами, применяемыми в конструкции монокока, стали:

смола, армированная углетканью. Одна и та же деталь кузова, к примеру, изготовленная из стали, имеет массу 3,63 кг, из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном,—1,36 кг, а из углепластика — 0,34 кг. При этом прочность деталей во всех случаях одинаковая;

кевлар — волокно, обладающее высокой вибростойкостью;

«номекс» — бумага на основе ароматического полиамида, обширное применение которого обусловлено исключительно малым удельным весом. Этот материал, как и другие, заимствован из авиации; в «Боинге-747», например, применено 6300 м² сотовых панелей из этого материала.

«Лотус-91» 1982 года имел монокок, изготовленный из конструкций типа «сэндвич», основу которого составляли панели «номекса» толщиной 25 мм, покрытые с двух сторон смолой, армированной углетканью и кевларом. Монокок «Лотуса» склеивался из двух продольных половин. «Мак-Ларен М-30» 1979 года имел классический алюминиевый монокок, состоящий из 50 деталей. Масса монокока «Лотуса-91» — 34 кг, а жесткость на кручение— 1110 кг∙м/град. По сравнению с первой конструкцией монокока автомобиля «Лотус-25» жесткость увеличилась более чем в три раза.

Пожалуй, единственным недостатком новых материалов является их высокая стоимость и необходимость приобретения специального оборудования (автоклав, холодильная камера и т. д.). Поэтому большинство фирм в начальный период предпочитают заказывать монококи на стороне: «Озелла» — у «ЦМА» (Италия), «АТС» — у «СХС» (Швейцария) и т. д.

К 1987 году применение новых композитных материалов, расчет всех элементов шасси, в том числе и монокока, методом конечных элементов позволили довести жесткость монококов до 1500 кг∙м/град. Масса несущего элемента при этом в очередной раз уменьшилась. В 1988 году в Формуле 1 был установлен своеобразный рекорд: для своего нового автомобиля команда «Еуро-Брун» (Швейцария — Италия) подготовила монокок массой 26,5 кг. Обычно же масса монокока — от 32 («РЭМ-03») до 42 кг («Бребхем БТ-54»). Но есть исключения: монокок автомобиля «Эрроуз А-8» имел массу 65 кг.

Кузов и аэродинамика

Продувки в аэродинамической трубе из-за сложности и дороговизны были доступны ранее лишь крупным заводским командам. К середине семидесятых годов стало очевидно, что такие испытания необходимы для каждого автомобиля. Значительное улучшение ходовых качеств, постоянный рост средних скоростей движения выдвинули необходимость аэродинамического совершенства кузова на одно из первых мест.

Если раньше одним из основных требований, предъявляемых к кузову гоночного автомобиля, была минимальная лобовая площадь, то на рубеже шестидесятых и семидесятых годов взгляды изменились. Обладая высокой мощностью, автомобиль Формулы 1 не мог полноценно использовать ее вследствие малой сцепной массы. Попытки постройки полноприводных автомобилей показали бесперспективность этого направления. Вполне разумной альтернативой стало применение антикрыла. После установки антикрыльев на «Лотусе-49Б» 1969 года догрузка составляла 270 кг, то есть 37 процентов стартовой массы, из которых 180 кг приходилось на задние колеса.

Несомненно, что установка антикрыла увеличила лобовое сопротивление: у «Феррари-312» с антикрылом, смонтированным над центром масс автомобиля, коэффициент лобового сопротивления Сх составил 0,792. Основным преимуществом автомобиля с антикрыльями стало увеличение скорости на поворотах и, хотя и незначительное, улучшение разгонных и тормозных качеств. Если машина без антикрыльев проходила повороты с центростремительным ускорением, равным 1,2 g, то имея дополнительную нагрузку 270 кгс—1,63 g. Антикрылья получили широкое распространение, несмотря на некоторые отрицательные последствия их применения, в частности, снижение максимальной скорости. Например, при догрузке в 370 кгс максимальная скорость снижалась с 300 до 281 км/ч.

Попытки получить с помощью антикрыльев большую догрузку приводили к значительному ухудшению Сх и еще большему падению максимальной скорости. Пришлось искать иные пути догрузки колес. В 1976 году конструкторы обратили внимание на воздушный поток, проходящий между днищем автомобиля и дорожным полотном. Для исключения подъемной силы, создаваемой этим потоком, на «Мак-Ларене М-23» были установлены резиновые шторки-юбки, преграждавшие доступ воздуху под машину. Позже эту новинку переняли и другие команды. Применение шторок на «Феррари-312 Т-3», например, увеличило центростремительное ускорение до 1,8 g.

Дальнейшее совершенствование этого принципа привело к созданию автомобиля-крыла («Лотус-79»). Профилированное днище в сочетании с автоматически перекрывающими дорожный просвет по бокам шторками позволило получить 316 кгс прижимающей силы на скорости 240 км/ч, то есть 38 процентов стартовой массы, что на 17 процентов больше, чем у «Лотуса-495». Причем только 136 кг было получено за счет антикрыльев, а значит, и с меньшим сопротивлением. В последующие годы максимальная прижимающая сила, создаваемая всеми аэродинамическими приспособлениями, увеличивалась следующим образом: 

Год          Марка автомобиля              Прижимающая сила F, кгс   Стартовая масса Gст, кг         Отношение F/Gст       Финишная масса Gф, кг        Отношение FεGф

1978     «Лотус-79 МК-4»        428                                 830                                   0,516                       606                                 0,706

1979     «Альфа Ромео-179»    1050                                825                                   1,273                       595                                 1,767

1980     «Тиррелл-009»            1200                                815                                   1,472                       591                                 2,030

1981     «Уилльямс ФУ-07Б»    2300                               811                                   2,836                        587                                 3,918

Последний из приведенных в таблице автомобилей к концу гонки имел догрузку, почти в четыре раза превосходившую его собственную массу! Теоретически сразу после старта этот автомобиль мог проходить повороты с центростремительным ускорением 4,96 g. А это означало, что все повороты радиусом от 145 м и более проходились на максимально возможной скорости. В варианте без догрузки этот же поворот проходился со скоростью в два раза меньшей — 140 км/ч. Естественно, лобовая площадь и Сх не остались неизменными. Обычной стала лобовая площадь около 1,75 м² («Озелла ФА-1 Б» 1981 года). Главный конструктор Патрик Хид сообщил, что автомобили «Уилльямс» имеют лобовое сопротивление от 1,10 на малых скоростях до 0,70 на больших. Комментарии, как говорится, излишни. Можно лишь добавить, что сопротивление = 1,1 имеет пластина, установленная перпендикулярно по отношению к воздушному потоку.

После запрещения использовать «эффект земли» началась вторая жизнь антикрыла: на «Бребхеме БТ-52» 1983 года суммарная догрузка составила 1172 кгс (145 процентов стартовой массы), из которых только 306 кгс было получено за счет остатков профилированного днища за задней осью автомобиля. «Мак-Ларен МП-4/1 Ц» имел и того меньшую догрузку — 805 кгс. Очевидно, что с увеличением догрузки, создаваемой антикрыльями, увеличилось и сопротивление (до Сх = 0,85).

Большие изменения претерпел и кузов автомобиля. В течение последних, по крайней мере, пятидесяти лет основным материалом для изготовления деталей кузова (обтекателя) был листовой алюминий. Еще в 1978 году антикрылья изготовлялись из алюминиевых листов, а внутренняя полость заполнялась пенополиуретаном. А уже в 1982 году для этих целей применялось до десяти видов полимерных материалов: от эпоксидной смолы, армированной полиэстром и углетканью, до пластмассы «АБС».

Есть ли необходимость в применении данных материалов или это просто дань моде? Чтобы ответить на вопрос, уместно вспомнить курьезный случай с уже упоминавшимся автомобилем «Уилльямс» на Большом призе Италии 1982 года. В целях экономии средств конструкторская группа решила отказаться от стойки заднего антикрыла, изготовляемой из эпоксидной смолы, армированной кевларом и углетканью. Стальная стойка, не выдержав нагрузок, лопнула, причем не в месте болтового соединения с кронштейном антикрыла, а в зоне сплошного материала...

Возросшая к середине восьмидесятых годов мощность двигателя позволила внести соответствующие изменения и в аэродинамику автомобилей Формулы 1. Размеры антикрыльев, единственных аэроприспособлений, разрешенных техническими требованиями, резко возросли. Чтобы увеличить прижимающую силу, были изменены и профили применяемых антикрыльев. Широкое распространение получили трехполостные антикрылья щелевого типа большой вогнутости (профили типа «Лиебек Ли-75»).

Уменьшение ширины задних шин улучшило условия работы концевой секции и одновременно сократило лобовую площадь. В конечном итоге все эти изменения привели к увеличению Сх до значений, больших 0,9 (у «Минарди М-185Б» 1986 года Сх = 0,91). При этом коэффициент прижимающей силы в 1986 году достиг величины 1,5, а в 1987 году — 1,8…1,9. Таким образом, аэродинамическое качество автомобилей Формулы 1 середины восьмидесятых годов равно А≈2,0. Здесь необходимо напомнить, что лучшие автомобили начала восьмидесятых годов, получавшие прижимающую силу за счет «эффекта земли», имели А=4,0...5,0 («Уилльямс ФУ-08», «Эрроуз А-5»).

Категория: Книга "Формула-1. Гонки и гоночные автомобили" Артем Атоян | Добавил: LiRiK3t (24.05.2012)
Просмотров: 792
вход выход Created by SeldonSF